高速铁路信号系统介绍

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高铁信号系统简析

高铁信号系统简析摘要：信号系统是铁路运输的核心设备，是铁路运行控制的神经中枢系统，高速铁路信号控制系统在保证高速铁路行车安全、提高运输效率中起着关键性的作用。

了解、掌握高速铁路信号控制原理和控制过程，使信号控制系统正常发挥效用，是高速铁路安全、准点运行的重要保障。

关键词：铁路运输信号检测信息控制正文1. 信号与信息控制技术进入20世纪60年代，随着电子技术的发展，电子设备和电子器件开始引入铁路信号控制系统。

车站联锁由电气集中向电子设备集中转化，区间设备也由半自动闭塞向移频（FSK）自动闭塞、相键（PSK）自动闭塞和调幅（ASK）自动闭塞等制式发展，由于电子系统动作速度加快，可靠性提高，并且信息量大，为高速铁路的信号控制系统的电子化、信息化奠定了基础。

70年代初世界第一代微处理联锁机的问世，使铁路信号控制的微电子控制时代迎来生机，在微机信号控制系统中，显著的特点是信息的容错技术得到了提高，所谓容错控制技术（Fault-Tol-erance Control）,是指通过系统设计方式，使得在控制系统元器件、甚至是模块故障情况下，系统通过冗余控制技术，将故障部件信息覆盖或屏蔽，输出正常状态的工作信息，即在局部设备故障的情况下，系统仍能维输出满足需要的工作信息，维持系统的工作效用，保证系统正常工作。

随着信息技术的发展，在信息运用技术、信息自动化、信息优化与信息智能化等四个方面的发展。

信息化技术是把客观的物理概念进行数字化处理，输入到计算机进行数据处理，按照优化技术生成某种预定的技术指标，在一定约束条件下求得最优解；信息智能化是信息处理的最高境界，包括信息的理解、推理、分析、判断等方面。

信息智能化的重要标志是信息对知识的表述和应用。

2. 高速铁路信号技术的应用铁路信号控制系统原以继电器为主件的分散控制技术，如电气集中联锁，区间半自动继电器闭塞等，称为信号系统的联锁、闭塞技术。

信号联锁和闭塞技术通过信息的逻辑处理，最终以地面信号机给出三种基本颜色——红、黄、绿（进站、出站可以是黄绿组合）的信号显示指挥列车运行。

高速铁路信号系统介绍ppt课件

等
12
列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车
运行速度进行比较，超速后及时进行控制。
13
列控系统构成
CTC/TDCS
计令车位调 C向向车和成全计列生轨T算，站置度车列载应控运算控成道C机控联并中站控分机中轨电设答制行联制锁进心联中机联心道路备器模。锁道采行下锁心实锁根电编接报式按岔集处达联下时将据路码收文曲照、轨理运锁达:进进编发到信线C信道。行下临路路码送T轨息，号电图发时信信和给C道后监机路下至进限息息临轨，的达车路速电，控发和时道排列进站命信路计列送临限电列车路令息C给时速路码算车T进占的列限报;C序生安路用命分控速文。信机中信息心息、: 道临岔时限速车进信站路息分信机息
9
应答器载频：车→地：27.095MHz±5KHz 地→车：4.234MHz±200KHz 信息量：报文码长：1023 bit 可用码长：830 bit
10
应答器
应答器分两种：无源应答器（固定信息应答器）；
有源应答器（可变信息应答器）。
11
应答器可提供的信息
线路参数；临时限速；行车许可；级间转换；线路里程；
高速铁路信号系统集成技术介绍
中铁电气化局集团有限公司
1
第一部分
CTCS-3列控系统介绍
2
高速铁路信号名词术语
CTCS（Chinese Train Control System），中国列车运行控制系统规范，包括地面子系统和车载子系统。 CTCS-2级：中国列车控制系统2级 CTCS-3级：中国列车控制系统3级

高速铁路信号系统的设计与实施

高速铁路信号系统的设计与实施随着科技的不断发展和现代化交通网络的建设，高速铁路的快速发展已成为现代交通业的重要一环。

在高速铁路的运行中，信号系统的设计和实施起着关键的作用，保障了列车运行的安全和高效。

本文将探讨高速铁路信号系统的设计与实施。

一、高速铁路信号系统的重要性高速铁路信号系统是指确保列车在铁路线路上安全运行的设备和控制系统。

它主要包括信号灯、信号柱、信号机、闭塞设备、通信设备等。

高速铁路信号系统的设计和实施的目的是确保列车之间的安全距离、控制列车的运行速度、提供准确的信息，以防止事故发生，同时保障行车的高效性和稳定性。

首先，高速铁路信号系统的安全功能至关重要。

高速铁路上的列车运行速度较快，运行的精确性和快速性是确保安全运行的关键。

通过合理的信号系统，可以实现列车之间的安全距离控制，预先警示司机停车或减速，并能提供必要的信息和引导，以确保列车安全驶入车站和出站。

其次，高速铁路信号系统也对行车速度进行调控和控制。

通过信号系统，可以根据实际情况对列车的运行速度进行调节，实现列车之间的相对运行速度和安全距离控制。

这能够确保高速列车在运行过程中具有更高的平均速度，并减少因列车之间距离太近导致的追尾事故。

最后，高速铁路信号系统的实施还可以提供可靠的信息和引导。

乘客需要准确的信息来指导他们的行程计划。

通过信号系统，旅客可以得知列车的运行时间、到站时间以及接续车次等等，从而在旅程中能够更加便捷地安排自己的时间和行程。

二、高速铁路信号系统的设计要点在高速铁路信号系统的设计中，有一些关键要点需要特别注意。

首先，信号系统的整体设计需要考虑高速铁路的特点。

高速铁路具有运行速度快、列车密度大的特点，因此，信号系统应该考虑到列车的运行速度，在信号灯的布置上要足够清晰和醒目，以便司机能够及时获取有效的信息。

其次，信号系统的设备应具备高可靠性和耐用性。

高速铁路是一项长期运营的工程，信号系统的设备应该能够长期稳定运行，且能够适应各种天气条件和环境要求。

高速铁路信号系统介绍

2 LU LU码 LU LU码 LU LU码
1 U U码 U2 U2码 U2S
0 HU HU码 UU UU码 UUS
U2S码 UUS码
应答器
载频：车→地：27.095MHz±5KHz 地→车：4.234MHz±200KHz 信息量：报文码长：1023 bit 可用码长：830 bit
应答器
应答器分两种：无源应答器（固定信息应答器）；
有源应答器（可变信息应答器）。
应答器可提供的信息
线路参数；临时限速；行车许可；级间转换；线路里程；等
列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速后及时进行控制。
1250m
1300m
1350m
1300m
1350m
1300m
1350m
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
CTCS2级临时限速设置流程
1 2
调度中心向车站下达临时限速调度命令车站值班员签认调度命令
向车站列控中心传送临时限速列控中心生成限速报文向应答器传送并向调度中心回执
调度中心
3
4
CTC(TDCS)车站分机
调度中心ctc车站联锁rbc为ctcs3提供行车许可速度曲线速度曲线gsmr无线通信模块及天线车载设备ctcsctcs33级各部分功能级各部分功能ctcsctcs33级各部分功能级各部分功能根据轨道电路联锁进路等信息生成行车许可无线闭塞中心rbc无线闭塞中心rbc应答器应答器通过gsmr无线通信系统将行车许可线路参数临时限速传输给ctcs3级车载设备通过gsmr无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息向车载设备传输定位和等级转换信息向车载设备传送线路参数和临时限速等信息满足后备系统的需要用于实现车载设备与地面设备的双向通信gsmr核心网包括移动交换子系统gprs子系统智能网接口gsmr网络gsmr网络采用冗余交叉覆盖的方式进行布置提高了车地通信的可靠性根据地面设备提供的行车许可线路参数临时限速等信息和列车参数按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线监控列车的安全运行车载安全计算机车载安全计算机轨道电路轨道电路实现列车占用检查发送行车许可信息满足后备系统的需要调度集中显示投影车站联锁车站联锁无线闭塞中心rbc无线闭塞中心rbc行调指挥中心ctc行调指挥中心ctc列车位置速度信息限速信息限速信息进路信息进路信息轨道电路占用信息轨道电路占用信息行车许可行车许可速度曲线速度曲线列车位置速度信息列车位置速度信息c3c3系统控车原理系统控车原理c3c3系统控车原理系统控车原理速度限制曲线目标停车点ctcsctcs33区段追踪运行模拟区段追踪运行模拟ctcsctcs33区段追踪运行模拟区段追踪运行模拟1基于gsmr实现大容量的连续信息传输可以提供最远32km的目标距离线路允许速度等信息满足跨线运营

高速铁路信号系统

高速铁路信号系统近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7 531 km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家.铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全.随着列车运行速度的提高,完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200km/h时,紧急制动距离将达到2 km(常用制动距离超过3 km),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统.高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议.中国列车控制系统（CTCS）2003年,铁道部参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)相关技术[3],根据中国高速铁路建设需求制定了5中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)6,以分级的形式满足不同线路运输需求.CTCS系统由车载子系统和地面子系统组成.地面子系统包括:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列控中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC).车载子系统包括:CTCS车载设备、无线系统车载模块等.CTCS依次分CTCS-0~CTCS-4共5个等级, 以满足不同线路速度需求.CTCS0级为既有线的现状;CTCS1级为面向160 km/h以下的区段;CTCS2级为面向干线提速区段和200~250 km/h高速铁路;CTCS3级为面向300~350 km/h及以上客运专线和高速铁路;CTCS4级为面向未来的列控系统.TCS-2级列控系统[5]是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息,并采用目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统.地面一般设置通过信号机,是一种点-连式列车运行控制系统.在CTCS-2级列控系统中,用轨道电路实现列车占用及完整性检查,并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息.用应答器向车载设备传输定位、线路参数、进路参数、临时限速等信息.列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息传输等功能.同时,列控中心根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息,产生行车许可,并通过轨道电路及有源应答器将行车许可传递给列控车载设备.列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行.CTCS-3级的列控系统[6]是基于无线通信网GSM-R传输列控信息并采用轨道电路检查列车占用的连续式控制系统.CTCS-3级列控系统采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式,地面可不设通过信号机,司机凭车载信号行车,同时具有CTCS-2级功能.CTCS-3级列控系统地面设备包括:无线闭塞中心、列控中心、轨道电路、点式应答器、GSM-R通信接口设备等.车载设备包括:车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接收模块、列车接口单元等.在CTCS-3级列控系统中,无线闭塞中心根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,并通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备.同时,通过GSM-R无线通信系统接收车载设备发送的位置和列车数据等信息.列控中心接收轨道电路的信息,并通过联锁系统传送给无线闭塞中心.同时,列控中心具有轨道电路编码等CTCS-2级系统列控中心功能,满足作为CTCS-3级后备系统需要.应答器向车载设备传输定位、等级转换、线路参数和临时限速等信息,满足后备系统需要.车载安全计算机根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线,监控列车安全运行.尽管CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的发展使我国铁路信号技术取得了长足进步,但由于从制定技术标准到大规模投入运行发展速度太快,设备、标准、安装工程、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足,需要认真总结、及时调整,避免酿成重大行车事故.。

高速铁路信号系统

6.2 计算机联锁系统
6.2.1 计算机联锁系统的结构和功能
2.联锁运算层联锁主机是计算机联锁系统的主要执行设备，它接收从上位机下发的操作命令，根据从采集板接收到的反映室外设备状态的继电器信息来执行联锁逻辑运算。联锁运算层主要完成联锁逻辑运算功能，通过与上位机和执行表示层实时通信接收到的信息，执行联锁逻辑运算。联锁运算层负责进
6.1.1 铁路信号系
统的结构
信号设备铁路信号
6.1 高速铁路信号系统基础知识
第一节信号设备主要有继电器、信号机、轨道电路、
转辙机、控制台和电源屏等。
第一节信号系统一般是对指挥列车运行，控制列车运行
信号系统
速度和追踪方式，传递列车相关控制信息，监督列车运行及各种作业情况的总称。
第一节铁路信号系统主要包括车站联锁系统、区间闭塞系统、列车运行控制系统、
（包括进路状态、轨道占用情况、线路状况及调度命令等）计算生成对应列车的行车许可，并通过地面设备或无线通信将行车许可发送至车载设备，车
载计算机根据行车许可计算出列车的允许速度曲线，当列车的实际速度超过
允许速度时自动实施制动，保证行车安全。
6.1.1 铁路信号系
6.1 高速铁路信号系统基础知识
统的结构
6.2.2 计算机联锁系统软件
据和动态数据。（1）静态数据。静态数据在配置初始值之后，在整个联锁处理过程中均不发生变化。静态数据主要包括基本信号设备对应的静态数 1.联锁数据
6.2 计算机联锁系统
联锁数据根据其在联锁处理过程中是否发生变化，可以分为静态数
据和进路静态数据。
①基本信号设备对应的静态数据。为了便于统一管理和方便联锁程序的处理，一般情况下将同一个信号设备的静态数据都集中于同一

高速铁路信号系统基础知识课件

、行车调度指挥控制系统、驼峰调车控制系统、道口信号系统、信号微机监测系统等子系统。
3
高速铁路信号系统基础知识
1. 铁路信号系统的结构
1.车站联锁系统
路车站基本是以建立进路的方式实现对列车和车列运行的控制。进路是由相关道岔和轨道区段组成，有信号机指示和防护的特定经路。为了保证行车安全，在进路建立之前，对车站内的信号、道岔、轨道电路等基本信号设备必须按照一定的条件和程序严格操作，我们称这些条件和程序为联锁，而实现联锁的技术称为联锁技术。联锁设备是铁路车站保证列车和车列正常、安全运行必不可少的核心基础设备。目前，联锁系统主要有继电集中联锁和计算机联锁。
2
高速铁路信号系统基础知识
1.1 铁路信号系统的结构
信号设备
铁路信号
信号系统
信号设备第主一要节有继电器、信号机、轨道电路、
转辙机、控制台和电源屏等。
信号系统第一一般节是对指挥列车运行，控制列车运行
速度和追踪方式，传递列车相关控制信息，监督列车运行及各种作业情况的总称。
铁路信号系统第主一要节包括车站联锁系统、区间闭塞系统、列车运行控制系统
高速铁路信号系统基础知识
1.2 各种信号系统和设备的关系
行车调度指挥控制系统和列车运行控制系统在上述所有的信号子系统中是处于最关键、最重要的位置，行车调度指挥控制系统负责列车运行的总体调度安排，而列车运行控制系统直接与列车运行速度相关。车站联锁和区间闭塞是这两个系统的基础设备，为其提供相应的行车相关信息，列车运行控制系统根据数据信息发送行车许可凭证，通过车站联锁完成遥控功能。信号微机监测系统则对各种信号设备进行检测，保证设备的运用质量。
12
高速铁路信号系统基础知识

高速铁路信号系统-第七章 CTCS-3级列控系统

信号数据传输网络四部分。
1
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
2
7.2 CTCS-3级系统结构
3
7.3 CTCS-3级列控车载设备
4
7.4 CTCS-3级列控地面设备
5
7.5 DMI显示器
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（1）满足运营速度
350 km/h、最小追踪间隔 3 min
定为超速
2 km/h报警、超速
发紧急制动。
5 km/h
触发常用制动、超速15km/h
触
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（11）RBC 向装备
CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级
车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
（12）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC 62280
7.1.1 技术特点
（5）临时限速的灵活设置。可以实现任意地点、长度和数量的临时限速设置。
（6）RBC可集中设置，也可以分散设置。
（7）RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备
的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 主要工作模式
当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 牵引计算
1．计算模型
列车运行距离和运行时分的计算采用如下公式：
1000 (1 r ) (v v )
ds
25.92 g c
(m)
1 000 (1 r ) (v2 v1 )

高速铁路通信信号系统

二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
（3）系统组成——地面子系统其中GSM-R不属于CTCS设备，但是CTCS的重要组成部分。
概述列车运行控制系统调度集中CTC 计算机联锁系统
内容概要
调度集中系统CTC
临时限速服务器、联锁
无线闭塞中心（RBC）
概述列车运行控制系统调度集中CTC 计算机联锁系统
内容概要
二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
（3）系统组成——车载子系统轨道电路接收模块（TCR）——用于接收地面轨道电路传输的信息，并通过解调后传送给车载ATP和LKJ。测速测距模块（SDU）——一般采用多普勒雷达和车轮传感器来实现列车的测速和测距，所得到的距离和速度信息送给ATP和LKJ，用于防护列车运行。车载列控设备利用多普勒雷达和车轮传感器的数据配合，可识别列车发生的“空转”和“滑行”现象。
01
内容概要
02
二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
（1）概述 CTCS-3级列控系统是CTCS技术体系中的一个应用等级，是基于现代移动通信系统（GSM-R）完成车地通信的列控系统，符合了CBTC （Communication Based Train Control System）列控系统的发展潮流，是世界高端水平的列控系统。
概述列车运行控制系统调度集中CTC 计算机联锁系统
内容概要
二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
概述列车运行控制系统调度集中CTC 计算机联锁系统
工作原理
内容概要
ห้องสมุดไป่ตู้
在CTCS-3级列控系统中，无线通信系统（GSM-R）完成车地双向通信得知其管辖区域内的列车运行情况从而得到轨道占用情况，并结合运行时刻表、线路数据等信息生成列车的移动授权，再由无线通信网络告知列车。列车通过移动授权得到目标速度、目标距离、线路数据，结合自身制动性能产生一次制动曲线，监控列车运行。

高速铁路信号系统模块化改造方案

高速铁路信号系统模块化改造方案一、高速铁路信号系统概述高速铁路信号系统是确保列车安全、高效运行的关键技术之一。

随着科技的发展和铁路运输需求的不断增长，传统的信号系统逐渐暴露出一些局限性，如可扩展性差、维护成本高、技术更新缓慢等问题。

因此，对高速铁路信号系统进行模块化改造，以提高其灵活性、可靠性和经济性，已成为铁路行业的重要课题。

1.1 高速铁路信号系统的核心功能高速铁路信号系统的核心功能主要包括以下几个方面：- 列车运行控制：通过信号系统控制列车的启动、运行和停车，确保列车按照预定的轨道和速度运行。

- 列车追踪间隔：通过信号系统实现列车之间的安全追踪间隔，避免列车间的碰撞。

- 故障检测与诊断：信号系统能够实时检测列车和轨道的异常情况，并进行故障诊断，确保列车安全运行。

- 信息传输与处理：信号系统需要高效地处理和传输列车运行数据、轨道状态信息等，为列车运行提供决策支持。

1.2 高速铁路信号系统的技术特点高速铁路信号系统具有以下技术特点：- 高度自动化：信号系统能够自动控制列车的运行，减少人为干预。

- 高可靠性：信号系统需要具备高可靠性，以确保列车运行的安全性。

- 高实时性：信号系统需要快速响应列车和轨道的状态变化，实现实时控制。

- 高兼容性：信号系统需要能够与不同的列车控制系统和轨道设施兼容。

二、高速铁路信号系统的模块化改造模块化改造是指将传统的一体化信号系统拆分为多个的模块，每个模块负责特定的功能，通过标准化的接口实现模块间的互联互通。

这种改造方式可以带来以下优势：2.1 提高系统的可扩展性模块化设计使得信号系统可以根据实际需求灵活扩展，新增或替换模块而不影响整个系统的运行。

2.2 降低维护成本模块化设计简化了系统的维护工作，便于快速定位和修复故障模块，降低维护成本。

2.3 加速技术更新模块化设计允许快速集成新技术，加速信号系统的技术更新和升级。

2.4 模块化改造的关键技术模块化改造的关键技术包括：- 模块化设计：将信号系统拆分为多个功能模块，每个模块具有明确的功能和接口。

高速铁路信号与控制系统

高速铁路信号与控制系统高速铁路的信号与控制系统，是高速列车安全、高密度运行的基本保证。

因此，世界各国发展高速铁路，都十分重视行车安全及其相关支持系统的研究和开发。

高速铁路的信号与控制系统是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术，一般通称为先进列车控制系统(Advanced Train Control Systems)。

如北美的先进列车控制系统(ATCS)和先进铁路电子系统(ARES)，欧洲列车控制系统(ETCS)，法国的实时追踪自动化系统(ASTREE)，日本的计算机和无线列车控制系统(CARAT)，等等。

先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破，它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。

从80年代初开始研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。

近年来，许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备，如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。

世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初，逐步推广应用这些新技术。

目前一些国家已经开始分层次的实施。

ARES系统是为了提高铁路运输的安全和效率而研制的两种基本控制系统之一。

它采用全球定位卫星接收器和车载计算机，通过无线通信与地面控制中心连接起来，实现对列车的智能控制。

中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等，随时计算出应采取的措施，使列车有秩序地行驶，并能控制列车实现最佳的制动效果。

全球定位卫星系统定位精确，误差不超过1m。

ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图，使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况，从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。

ATCS，即先进列车控制系统则采用设在地面上的查询应答器(Transponder)，而不用全球定位卫星。

高速铁路技术中信号控制系统的使用教程

高速铁路技术中信号控制系统的使用教程随着科技的发展和城市化进程，高速铁路的建设在世界各地正在飞速推进。

而在高速铁路系统中，信号控制系统是至关重要的一部分，它对于确保列车运行的安全和高效起着重要作用。

本文将介绍高速铁路技术中信号控制系统的使用教程。

一、高速铁路信号控制系统概述高速铁路信号控制系统是一种基于先进技术的列车运行控制系统，它通过信号来指示列车运行状态、速度和安全情况，保障列车的运行安全和正常。

信号控制系统主要有三大组成部分：信号机、轨道电路和列车自动控制系统。

1.1 信号机信号机是信号控制系统中的重要装置，用于向列车驾驶员和乘客传递信息。

信号机采用灯光和数字显示来指示列车行驶速度、安全情况以及列车停车和发车的指令。

信号机的种类多样，例如：信号灯、信号显示器等。

1.2 轨道电路轨道电路是信号控制系统中的传感设备，通过轨道上的电流变化来实时监控列车位置。

轨道电路根据列车的位置将信息发送给信号机，以便及时调整信号的显示和控制列车的行驶速度。

通过轨道电路，信号控制系统可以实现列车的自动控制。

1.3 列车自动控制系统列车自动控制系统是一个用于监控和控制列车的系统，它集成了列车的运行信息、信号机的指令和轨道电路的监测数据，通过计算机算法来实现列车的自动驾驶和速度控制。

列车自动控制系统可以确保列车运行的安全和高效。

二、高速铁路信号控制系统的使用教程2.1 信号机的使用在高速铁路中，信号机主要用于向列车驾驶员和乘客传递信息。

驾驶员需要密切关注信号机的指示，遵循其要求进行操作。

不同的信号指示含义不同，例如，绿灯表示行驶、黄灯表示减速、红灯表示停车等。

驾驶员需要根据信号机指示的灯光变化做出相应的反应，确保列车行驶的安全。

2.2 轨道电路的使用轨道电路是高速铁路信号控制系统中的重要传感设备，用于实时监测列车位置并发送信息给信号机。

驾驶员需要理解轨道电路的工作原理和监测方法。

同时，在驾驶列车的过程中，注意避免轨道电路故障和干扰，保证传感器正常工作。

高速铁路信号与控制系统

高速铁路信号与控制系统
（2）为了提高行车效率，高速铁路都建有调度中心。由调度员统一指挥全线列车运行。调度集中系统远距离控制全线信号、转辙机和列车进路，正常行车不需要车站本地控制。
（3）在各车站及区间信号室附近设置车次号核查等
这是由调度中心指挥列车运行所必需的基础设备。
高速铁路信号与控制系统
高速铁路信号与控制系统
双机热备切换技术的基本思路是对模块不间断地进行检测，发现故障时就将该模块从系统中隔离出来，并及时将备用模块投入使用。双机热备切换技术的主要方法有自诊断切换法、比较切换法和仲裁切换法等。
高速铁路信号与控制系统
高速铁路信号与控制系统
（3）二乘二取二结构。随着高速铁路建设的发展，对计算机联锁的安全性和可靠性提出了更高的要求，需要计算机联锁技术在双机热备的基础上有一个很大的提升，以适应高速铁路的信号控制要求。
（4）车站采用计算机联锁和大号码道岔，道岔转换采用多台转辙机多点牵引。
（5）重视安全防护。高速铁路信号与控制系统配备了热轴探测、限界检查、自然灾害报警等监测点并与调度中心联网，防患于未然。
高速铁路信号与控制系统
（6）通信信号一体化在高速铁路中得到充分体现。专用通信系统承载业务以数据为主，辅以话音和图像。信息传递的时效性、安全性和可靠性要求更高。车站和调度中心大都采用局域网。
高速铁路信号与控制系统
2. 计算机联锁子系统的基本结构
为了满足系统对可靠性、安全性的要求，计算机联锁子系统采用冗余设计的方法。近年来，计算机联锁子系统已由最初的单机系统、双机冷备系统发展成为双机热备、三取二、二乘二取二等高级别冗余结构。
高速铁路信号与控制系统
（1）双机热备结构。双机热备型联锁系统是目前被大量应用的联锁制式，其基本思想是：单机双软件保证安全，双机提高可靠性。双机热备属于动态冗余结构，可以通过切换来动态地改变系统配置。当主用系统发生故障时，备用系统可以自动转换为主用系统进行控制，大大地提高了系统的可靠性和可用性。

高速铁路与城市轨道交通信号系统的比较

高速铁路与城市轨道交通信号系统的比较1. 引言1.1 介绍高速铁路和城市轨道交通信号系统高速铁路和城市轨道交通信号系统是现代铁路交通领域不可或缺的组成部分。

高速铁路是指设计时速达到每小时250公里以上的铁路系统，拥有较高的列车运行速度和较大的运输能力。

而城市轨道交通信号系统则是指在城市内建设的轨道交通线路，如地铁、轻轨等，主要为城市居民提供便捷的交通服务。

两者在信号系统方面都有着重要的作用，为列车运行提供安全保障和准确控制。

高速铁路信号系统通常采用先进的自动控制技术，如ETCS（欧洲列车控制系统）等，能够实现列车之间的自动保持安全距离和实时通信。

城市轨道交通信号系统也在不断升级，采用类似的自动控制技术，以确保列车在高密度的城市运行环境下保持安全和高效。

高速铁路和城市轨道交通信号系统在技术上各有特点，但都致力于提高列车运行的安全性和效率。

通过比较这两种系统，可以更好地了解它们各自的优势和不足，为未来的发展提供参考和借鉴。

1.2 阐述比较的必要性比如高速铁路与城市轨道交通信号系统在技术原理、信号系统布局、安全性、运行速度、投资成本等方面存在很多差异，因此进行比较分析非常必要。

通过比较高速铁路和城市轨道交通信号系统的优缺点，可以为相关领域的研究和发展提供参考和指导。

比较分析还可以帮助我们更深入地了解两种信号系统的特点和特性，为制定合理的规划和决策提供依据。

深入比较高速铁路和城市轨道交通信号系统的相关内容对于促进交通系统的发展和提高运行效率具有重要意义。

2. 正文2.1 技术原理比较高速铁路和城市轨道交通信号系统在技术原理上有着一定的区别。

高速铁路信号系统采用的是雷达和GPS技术，通过地面设备和车载设备之间的通信，实现列车位置追踪和通信联锁。

这种技术可以实现列车的自动控制和精确的位置控制，确保列车在高速运行时能够保持安全距离。

相比之下，城市轨道交通信号系统则更多采用传统的信号灯和线路电路技术。

城市轨道交通车辆一般较为密集，信号系统更注重列车之间的防撞和控制，采取了较为保守的控制策略，如固定停车距离、区段间隔等。

高速铁路通信信号系统

在停车点前停车。速度—距离模式曲线分类
设备监督曲线
设备监督曲线
制动性能差的车制动性能好的车
分段速度—距离控制模式基本原理
➢ 美国在1832年开始在车站上设置信号机，作为站与站之间传送信息。信号机上挂有果物笼状的东西，外面包白布或黑布，吊在10m高的柱子上，这个信号叫球信号。
➢ 列车间隔调整依靠人工闭塞，只能实现站间闭塞。闭塞：在某一时刻线路上某一区段只能有一列列车。
地面自动信号
➢ 根据列车在该轨道区段的占用/出清来点亮轨旁设置的信号机。
➢ 机车信号在驾驶台上显示地面信号机的状态，改善了司机了望条件。司机能够在任何条件下从容地驾驶列车和前方信号为禁止信号时及时采取制动措施，提高了列车运行的效率和安全程度。
自动停车
➢ 司机依据地面信号或机车信号行车时，列车有冒进禁止信号的可能。
➢ 自动停车设备（ZTL系统）根据车载设备接收的轨道电路信息进行防护： ✓ 如果是红灯信息，则自动停车设备输出连续报警信息，司机必须在7秒内确认，否则将实施紧急制动。
复习
移动自动闭塞移动闭塞是利用现代无线通信技术的新型闭塞方式，它以机车信号替代轨道上的固定信号，不依赖连续的轨道电路和固定的区间分隔点，闭塞区间可根据列车的前行向前移动，有利于组织间隔小、密度大的连续运输。
复习
联锁的定义为了保证行车安全，通过技术方法，使进路、进路道岔和信号机之间按一定程序、一定条件建立起的既相互联系，而又相互制约的关系，这种制约关系即联锁。联锁设备联锁（interlocking）在铁路车站上，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利用站内线路，高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为联锁。为完成联锁关系而安装的技术设备称为联锁设备。联锁是铁路车站联锁的简称，是铁路信号设备的重要组成部分。列车进路和调车进路由道岔的不同开通位置所确定，进路的防护则由设于进路入口处的信号机来担当。进站信号机防护的范围是车站和列车接车进路。

高速铁路信号系统设计与性能分析

高速铁路信号系统设计与性能分析随着现代交通技术的快速发展，高速铁路成为了现代城市间交通的重要方式之一。

高速铁路信号系统作为高速铁路设施的重要组成部分，对于确保列车行驶安全和运行效率具有至关重要的作用。

本文将对高速铁路信号系统的设计和性能进行分析，并探讨其对铁路运行的影响和挑战。

一、高速铁路信号系统设计高速铁路信号系统设计的目标是确保列车在运行过程中能够准确、及时地接收到信号信息，及时调整列车的运行速度和方向。

设计过程主要包括信号灯的设置、信号电缆的布置和信号控制中心的建设等。

1. 信号灯的设置高速铁路信号灯的设置需要根据列车的运行速度和行车方向进行合理规划。

通常，信号灯分为红灯、黄灯和绿灯。

红灯表示停车或注意，黄灯表示减速，而绿灯表示可以行驶。

信号灯的设置要确保信号传递的准确性和可靠性，以避免事故和延误的发生。

2. 信号电缆的布置高速铁路信号电缆的布置需要考虑到信号的传输距离和传输速度。

通常情况下，信号电缆会沿着铁路线路进行布置，并与信号灯和信号控制中心相连接。

同时，信号电缆的维护和保护也是设计过程的重要一环，以确保信号传输的稳定和可靠。

3. 信号控制中心的建设信号控制中心是高速铁路信号系统的核心，负责监控和控制列车的运行状态。

信号控制中心通常配备有先进的计算机系统和监控设备，以实时地获取列车的位置信息，并向列车发送指令以调整其运行速度和方向。

同时，信号控制中心还需要具备故障诊断和恢复的能力，以确保系统的稳定运行和故障的及时修复。

二、高速铁路信号系统性能分析高速铁路信号系统的性能分析是对其性能指标的评估和优化过程。

主要从通信延迟、数据传输速率和系统可靠性等方面对其进行分析。

1. 通信延迟高速铁路信号系统中，通信延迟是指信号传输从发送端到接收端所需的时间。

通信延迟的过大会对列车运行造成影响，可能导致列车的行驶速度和方向调整不及时，进而影响列车的运行安全。

因此，在设计信号系统时应尽量减小通信延迟，提高数据传输的效率和准确性。

高速铁路信号系统研究与应用

高速铁路信号系统研究与应用近年来，高速铁路的发展已经成为了中国交通建设的重要标志，同时也方便了人们的出行。

高速列车运行速度快，因此其信号系统必须保证稳定、高效、准确。

本文将重点探讨高速铁路信号系统的研究和应用。

一、高速铁路信号系统概述高速铁路信号系统是高速铁路上运行的列车通过信号系统控制其运行速度与安全的系统，是保证列车安全行驶的基础设施。

高速列车的牵引速度和安全控制水平要求其信号系统在极短的时间内得到传递、执行和响应。

与传统的信号系统相比，高速铁路信号系统更加高效、准确、智能，同时还具有更高的安全性能。

二、高速铁路信号系统的技术特点1.数字化控制技术高速铁路信号系统采用的是数字化控制技术，其主要特点是实现运行模式的可编程控制和实时速度控制，大大提升了列车运行的效率和安全性。

2.联锁技术联锁技术是高速铁路信号系统的核心技术之一，主要完成列车的行车和防护控制任务。

它采用计算机控制、数字化输入和输出技术，可实现联锁功能，避免重复操作和冲突问题的发生。

同时，联锁系统还实现了对列车位置和速度的实时监控，有效降低了事故风险。

3.自动调度技术高速铁路信号系统使用的是自动调度技术，它采用了计算机控制，设备智能化，实现列车的优化调度和运行控制。

通过实时监控列车的状态和位置，能够及时调整列车的运行速度和行车方案，保证列车安全、高效地运行。

三、高速铁路信号系统的应用高速铁路信号系统的应用范围非常广泛，涉及铁路建设、运行、维护等多个方面。

它通过优化列车运行、提升行车安全、降低事故风险等方面的优势，为高速铁路的快速发展提供了有力支持。

1.铁路建设高速铁路信号系统在铁路建设中的应用非常重要，它可以实现隧道、桥梁等复杂地形处的列车自动控制，避免列车运行出现安全事故。

2.铁路调度高速铁路信号系统的应用也是可以看到在铁路调度中的重要性。

它可以优化列车的时刻表，提供追踪载客列车的实时运行数据，从而保证列车的正常运行并提高运行速度。

高速铁路系统中的信号和控制技术的使用技巧

高速铁路系统中的信号和控制技术的使用技巧在现代高速铁路系统中，信号和控制技术起着关键性的作用。

这些技术不仅能确保列车行驶的安全和顺畅，还能提高铁路系统的运行效率。

本文将介绍高速铁路系统中常用的信号和控制技术，以及它们的使用技巧。

一、自动列车防护系统（ATP）自动列车防护系统（Automatic Train Protection，ATP）是高速铁路系统中最重要的信号和控制技术之一。

ATP通过在列车和轨道上安装传感器和通信设备，实现对列车的自动保护和控制。

其主要功能包括列车自动制动、列车自动停车、列车自动限速等。

在使用ATP系统时，需要注意以下几个技巧：首先，ATP系统需要与列车的安全控制系统相配合使用，确保列车能够及时响应防护系统的指令；其次，对ATP系统进行定期检修和维护，保证其正常运行；最后，人员培训也是非常重要的，列车驾驶员和维护人员需要掌握ATP系统的使用方法和应对异常情况的技巧。

二、轨道电路检测技术为了保障高速铁路系统的安全运营，轨道电路检测技术被广泛应用于信号和控制系统中。

它通过轨道上的电路来检测列车的位置和运行状态，并向列车发送相应的指令。

轨道电路检测技术可以有效地监测列车的位置、速度和轮轨间的接触情况，从而实现对列车的精确控制和保护。

在使用轨道电路检测技术时，需要注意以下几个技巧：首先，要确保轨道电路的稳定运行，避免电路短路和接触不良等故障；其次，及时修复轨道电路中的故障，确保信号的准确性和及时性；最后，进行定期的轨道电路检测和维护，提前发现和排除潜在问题。

三、列车控制系统列车控制系统是高速铁路系统中另一个重要的信号和控制技术。

它通过对列车的加速、减速和制动进行精确控制，实现列车的安全和平稳运行。

列车控制系统通常由车载设备和地面设备组成，二者之间通过无线通信进行数据传输和指令控制。

在使用列车控制系统时，需要注意以下几个技巧：首先，确保车载设备的正常运行，及时修复故障设备，并进行定期的维护保养；其次，确保地面设备的稳定运行，及时解决通信故障和数据传输问题；最后，列车驾驶员需要熟悉列车控制系统的使用方法和操作技巧，保证列车行驶的精确控制。

高速铁路信号与控制系统概述

高速度、高密度、高安全的列车运行需求
车载设备生成速度限制曲线，监控列车运行 ATP
ZPW-2000轨道电路
应答器
ETCS
CTCS
列E控T车C载S
应答器
ZPW200轨道电路
由对地面信号的控制到
对列车运行的直接控制
1. CTCS技术背景－ CTCS等级
1. CTCS技术背景－客
牵引供电
通信信号
动车组
运营调度
客运服务
路基工程
轨道工程
桥梁工程
隧道工程
站场工程
供电系统
变电系统
接触网系统
电力系统
远程监控系统
调集列联度中通控锁集监信系系中测系统统系系统
高速铁路信号与控制系统— —系统构成
高速铁路信号与控制系统
• 高速铁路信号与控制系统的组成
高速铁路信号与控制系统— —系统分级
高速铁路信号与控制系统
• 中国列控系统发展 CTCS列车运行控制系统包括地面设备和车载设备，
分为CTCS0-CTCS4级等5级。 1、CTCS0，面向120km/h以下的区段 2、CTCS1，面向160km/h以下的区段 3、CTCS2，面向提速干线和高速新线 4、CTCS3，面向提速干线、高速新线或特殊线路 5、CTCS4，面向高速新线或特殊线路
高速铁路信号与控制系统
• CTCS3简介 • 发展CTCS技术既要兼顾既有设备的现状，也要
充分考虑未来的发展，避免造成人力物力的浪费和制式的混乱。
• CTCS系统是由地面信号设备和车载设备共同组成的闭环高安全系统，是地面联锁向车载设备的延伸，在此基础实现了以车载设备为主的行车方式。